【技术实现步骤摘要】
本公开涉及传感器，尤其涉及一种热释电人体感应器。
技术介绍
1、热释电人体感应器目前已广泛应用于家居安防、智能感应、入侵检测等自动化控制领域。其利用热释电材料的自发极化强度随着外界温度的变化而产生电荷移动的特性，以非接触方式检测出人体辐射的红外能量的变化，将其转化成电信号，以电压或电流形式输出，并通过功率运算放大器将信号放大，达到控制电路的目的。但是传统的热释电人体感应器只能通过对模拟信号的处理对感应结果进行判断，而通过模拟信号仅能判断出是否存在人体移动，对人体动态的检测不够精细，导致热释电人体感应器应用场景受限。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种热释电人体感应器，用以解决现有的热释电人体感应器对人体动态的检测不精细，导致热释电人体感应器应用场景受限的问题。
2、基于上述问题，第一方面，提供一种热释电人体感应器，包括：热释电传感器，信号放大电路，阈值比较电路，以及控制器；
3、其中，所述信号放大电路的输入端与所述热释电传感器连接，用于接收所述热释电传感器发送的探测信号，对所述探测信号进行放大；
4、所述阈值比较电路的输入端与所述信号放大电路的输出端连接，用于将所述放大的探测信号与第一阈值进行比较；根据比较结果确定是否向所述控制器触发中断；
5、所述控制器分别与所述信号放大电路的输出端和所述阈值比较电路的输出端引脚连接，用于响应于接收到所述阈值比较电路发送的中断信号，通过模/数转换电路将所述信号放大电路发送的经放大的探测信号转换
6、在第一方面的一种实施方式中，所述信号放大电路包含两级放大电路；其中，第一级放大电路的输入端与所述热释电传感器的探测信号输出端连接，用于将所述探测信号进行第一级放大；第二级放大电路的输入端与所述第一级放大电路的输出端连接，用于将经过第一级放大的探测信号进一步进行第二级放大；所述第二级放大电路的输出端与所述阈值比较电路的输入端连接，用于将经过第二级放大的探测信号发送给所述阈值比较电路。
7、在第一方面的又一种实施方式中，所述第一级放大电路包括：第一运算放大器opa1、第一反馈电阻r1、第一反馈电容c1、第二反馈电阻r2、以及第二反馈电容c2；其中，所述第一运算放大器opa1的正相输入端与所述热释电传感器的探测信号输出端连接；所述第一运算放大器opa1的反相输入端分别与所述第一反馈电容c1的一端、所述第二反馈电阻r2的一端、以及第二反馈电容c2的一端连接；所述第一反馈电容c1的另一端与所述第一反馈电阻r1的一端连接；所述第一反馈电阻r1的另一端接地；所述第一运算放大器opa1的输出端分别与所述第二级放大电路的输入端、所述第二反馈电阻r2的另一端、所述第二反馈电容c2的另一端连接。
8、在第一方面的又一种实施方式中，所述第二级放大电路包括：第二运算放大器opa2、第三反馈电阻r3、第三反馈电容c3、第四反馈电阻r4、以及第四反馈电容c4；其中，所述第二运算放大器opa2的反相输入端分别与所述第三反馈电容c3的一端、所述第四反馈电阻r4的一端、以及第四反馈电容c4的一端连接；所述第三反馈电容c3的另一端与所述第三反馈电阻r3的一端连接；所述第三反馈电阻r3的另一端与所述第一运算放大器opa1的输出端连接；所述第二运算放大器opa2的输出端分别与所述第四反馈电阻r4的另一端、所述第四反馈电容c4的另一端、所述阈值比较电路的输入端、以及控制器的预设引脚连接；针对采用双电源为所述第二运算放大器opa2供电的情况，所述第二运算放大器opa2的正相输入端接地；为所述第二运算放大器opa2的正相输入端提供参考电压。
9、在第一方面的又一种实施方式中，所述阈值比较电路包括：第一分压电阻r5、第二分压电阻r6、第三分压电阻r7、第三运算放大器opa3、以及第四运算放大器opa4；其中，所述第一分压电阻r5的一端与直流电源连接；所述第一分压电阻r5的另一端与所述第二分压电阻r6的一端连接；所述第二分压电阻r6的另一端与所述第三分压电阻r7的一端连接；所述第三分压电阻r7的另一端接地；所述第三运算放大器opa3的反相输入端与所述第一分压电阻r5和所述第二分压电阻r6之间的分压点连接；所述第三运算放大器opa3的正相输入端与所述第二运算放大器opa2的输出端连接；所述第三运算放大器opa3的输出端与所述控制器的对应引脚连接；所述第四运算放大器opa4的正相输入端与所述第二分压电阻r6和所述第三分压电阻r7之间的分压点连接；所述第四运算放大器opa4的反相输入端与所述第二运算放大器opa2的输出端连接；所述第四运算放大器opa4的输出端与所述控制器的对应引脚连接。
10、在第一方面的又一种实施方式中，所述第三运算放大器opa3，用于响应于正相输入端输入的信号电压大于反相输入端的分压电压，输出端向所述控制器触发中断；所述第四运算放大器opa4，用于响应于反相输入端输入的信号电压小于正相输入端的分压电压，输出端向所述控制器触发中断；所述控制器，用于响应于与所述第三运算放大器opa3输出端连接的引脚接收到中断信号，或者与所述第四运算放大器opa4输出端连接的引脚接收到中断信号，确定发生人体移动事件。
11、在第一方面的又一种实施方式中，第二分压电阻r6包括第一分压子电阻r61和第二分压子电阻r62；则，所述第一分压电阻r5的一端与直流电源连接；所述第一分压电阻r5的另一端与所述第一分子压电阻r61的一端连接；所述第一分压子电阻r61的另一端与所述第二分压子电阻r62的一端连接；所述第二分压子电阻r62的另一端与所述第三分压电阻r7的一端连接；所述第三分压电阻r7的另一端接地；将所述第二运算放大器opa2的正相输入端与所述第一分压子电阻r61和所述第二分压子电阻r62之间的分压点连接。
12、在第一方面的又一种实施方式中，所述热释电传感器壳体顶端罩设有菲涅尔镜片；所述菲涅尔镜片分区数量至少为4个；针对处于最上方分区之外的每个分区，该分区内分段数量与相邻上一个分区内分段数量相比为相同或减少，且最少分段数量不少于6个。
13、在第一方面的又一种实施方式中，所述控制器，用于采集所述模/数转换电路转换的数字信号的波形，并采用预设长度的滑动窗口按照数字波形采集的时间顺序向后滑动依次取值；以及针对滑动窗口的每次取值，基于该次取值滑动窗口包含的波形的能量值确定能量和；将得到的能量和与能量阈值进行比较；响应于能量和大于所述能量阈值，确定该次取值滑动窗口包含的波形表征至少存在人体微动；其中，使用数字信号波形的幅度值表征对应波形的能量值。
14、在第一方面的又一种实施方式中，所述控制器，用于针对滑动窗口的每次取值，确定该次取值滑动窗口所包含的各波形的能量值分别与基准能量值差的绝对值，并对得到的各个差的绝对值求和，得到该次取值滑动窗口所包含的各波形的能量和；其中，基准能量值为无人情况下采集的数字信号波形的能量值。
15、在第一方面的又本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热释电人体感应器，其特征在于，包括：热释电传感器，信号放大电路，阈值比较电路，以及控制器；
2.如权利要求1所述的感应器，其特征在于，所述信号放大电路包含两级放大电路；
3.如权利要求2所述的感应器，其特征在于，所述第一级放大电路包括：第一运算放大器OPA1、第一反馈电阻R1、第一反馈电容C1、第二反馈电阻R2、以及第二反馈电容C2；
4.如权利要求3所述的感应器，其特征在于，所述第二级放大电路包括：第二运算放大器OPA2、第三反馈电阻R3、第三反馈电容C3、第四反馈电阻R4、以及第四反馈电容C4；
5.如权利要求4所述的感应器，其特征在于，所述阈值比较电路包括：第一分压电阻R5、第二分压电阻R6、第三分压电阻R7、第三运算放大器OPA3、以及第四运算放大器OPA4；
6.如权利要求5所述的感应器，其特征在于，所述第三运算放大器OPA3，用于响应于正相输入端输入的信号电压大于反相输入端的分压电压，输出端向所述控制器触发中断；
7.如权利要求5或6所述的感应器，其特征在于，第二分压电阻R6包括第一分压子
8.如权利要求1所述的感应器，其特征在于，所述热释电传感器壳体顶端罩设有菲涅尔镜片；
9.如权利要求1-8任一项所述的感应器，其特征在于，所述控制器，用于采集所述模/数转换电路转换的数字信号的波形，并采用预设长度的滑动窗口按照数字波形采集的时间顺序向后滑动依次取值；以及
10.如权利要求9所述的感应器，其特征在于，所述控制器，用于针对滑动窗口的每次取值，确定该次取值滑动窗口所包含的各波形的能量值分别与基准能量值差的绝对值，并对得到的各个差的绝对值求和，得到该次取值滑动窗口所包含的各波形的能量和；
11.如权利要求9所述的感应器，其特征在于，所述控制器，用于将得到的能量和与第一能量阈值区间进行比较；以及响应于能量和落入所述第一能量阈值区间，确定该次取值滑动窗口包含的波形表征存在人体微动；和/或
12.如权利要求9所述的感应器，其特征在于，还包括：环境探测装置；所述环境探测装置与所述控制器电连接；所述环境探测装置包括：光照度传感器和/或温度传感器；
13.如权利要求12所述的感应器，其特征在于，所述控制器，用于针对每种环境参数，确定当前获取的该环境参数的参数值与初始参数值相比的变化率；基于各环境参数对应的变化率，以及表征各环境参数对能量阈值影响程度的程度系数，确定对初始能量阈值进行调整的调整量；基于所述调整量对初始能量阈值进行调整。
14.如权利要求1-8任一项所述的感应器，其特征在于，所述控制器，还用于在将模拟信号转换成数字信号之前，启动第一计时器；
15.如权利要求1-8任一项所述的感应器，其特征在于，所述控制器，还用于在将模拟信号转换成数字信号之前，启动第三计时器；以及
...【技术特征摘要】
1.一种热释电人体感应器，其特征在于，包括：热释电传感器，信号放大电路，阈值比较电路，以及控制器；
2.如权利要求1所述的感应器，其特征在于，所述信号放大电路包含两级放大电路；
3.如权利要求2所述的感应器，其特征在于，所述第一级放大电路包括：第一运算放大器opa1、第一反馈电阻r1、第一反馈电容c1、第二反馈电阻r2、以及第二反馈电容c2；
4.如权利要求3所述的感应器，其特征在于，所述第二级放大电路包括：第二运算放大器opa2、第三反馈电阻r3、第三反馈电容c3、第四反馈电阻r4、以及第四反馈电容c4；
5.如权利要求4所述的感应器，其特征在于，所述阈值比较电路包括：第一分压电阻r5、第二分压电阻r6、第三分压电阻r7、第三运算放大器opa3、以及第四运算放大器opa4；
6.如权利要求5所述的感应器，其特征在于，所述第三运算放大器opa3，用于响应于正相输入端输入的信号电压大于反相输入端的分压电压，输出端向所述控制器触发中断；
7.如权利要求5或6所述的感应器，其特征在于，第二分压电阻r6包括第一分压子电阻r61和第二分压子电阻r62；
8.如权利要求1所述的感应器，其特征在于，所述热释电传感器壳体顶端罩设有菲涅尔镜片；
9.如权利要求1-8任一项所述的感应器，其特征在于，所述控制器，用于采集所述模/数转换电路转换的数字信号的波形，并采用预...
【专利技术属性】
技术研发人员：李祎，林扬博，曾凡，
申请(专利权)人：北京格物世纪科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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